Gestione della Produzione Industriale: evoluzione e sistemi produttivi

Gestione della Produzione Industriale

GESTIONE
DELLA
PRODUZIONE
INDUSTRIALEGESTIONE DELLA PRODUZIONE INDUSTRIALE
La gestione della produzione fa riferimento al processo di pianificazione e regolamentazione di
tutte le attività svolte dalla funzione produzione che è responsabile dell'effettiva trasformazione dei
materiali in prodotti finiti.
La gestione della produzione si occupa del processo decisionale relativo ai processi di produzione
che fa si che i beni o i servizi risultino prodotti secondo le specifiche richieste dal cliente (qualità),
nella quantità richiesta e secondo il programma richiesto (tempo) e al costo minimo.

Evoluzione dei Sistemi Produttivi

Variabili di Studio

• Evoluzione nel contesto sociale
• Evoluzione della tecnologia
• Evoluzione dell'importanza relativa delle variabili competitive

Le 4 Rivoluzioni Industriali

1. TELAIO (1784) -> produzione a macchina a vapore: introduzione meccanica nei sistemi
   produttivi (prima nel tessile poi nel metallurgico)
   -> prima lavoro artigiane poi nasce il concetto di FABBRICA (operaio, operatore)
2. ELETTRICITÀ (1870) -> fabbriche illimitate, aumenta il ritmo produttivo (industrializzazione)
   -> sposta prodotti chimici, motore a scoppio: petrolio come fonte energetica
   £
3. ELETTRONICA e INFORMATICA (1970) -> applicate nei processi produttivi: automazione
   nella produzione
4. INDUSTRIA 4.0 -> più che altro è una evoluzione: interconnessione (sistemi connessi,
   anche sistemi produttivi)
   -> abbiamo a disposizione dati che se analizzati consentono di prendere decisione
   informate-oggettive

1.0
Industrial Revolution
Basata sull'introduzione
della produzione
meccanizzata tramite
energia idraulica e vapore
1784) Il primo telaio
meccanico
1800

2.0
Industrial Revolution
Basata sulla produzione di
massa tramite suddivisone
del lavoro e l'uso di energia
elettrica (electrification)
1870:Il primo nostro
trasportatore, mattatoio di
Cincinnati
1908: Ford Modello T
1900

3.0
Industrial Revolution
Basato sull'uso
dell'elettronica e dell' IT per
automatizzare la produzione
(automation)
1969: Il primo controllore
programmabile (PLC)
Modicon 084,
Plattform
2000

4.0
Industrial (R)Evolution
Integrazione totale e una
maggiore flessibilità
(digitalizzazione)
INDUSTRIE 4.0
Time
2025

Caratteristiche dell'Industria 4.0

• L'uomo, i dispositivi e i sistemi
  sono interconnessi lungo l'intera
  catena del valore
• Tutte le informazioni utili sono
  disponibili in tempo reale - tra
  fornitori, produttori e clienti
• Le parti della catena del valore
  possono essere costantemente
  ottimizzate in relazione a diversi
  criteri , ad esempio , i costi , le
  risorse, le esigenze dei clientiLo sviluppo dei sistemi industriali nel '900 = produzione di massa
  Vero cambiamento con la seconda rivoluzione industriale: tecnologia.
  Nastri trasportatori, monta carichi, elevatori, macchinari che consentono di aver prodotto più
  uniformi e di maggiore qualità -> miglioramento dei flussi e produttività grazie a INNOVAZIONI
  TECNOLOGICHE.
  Tecniche per rilevazioni tempi = organizzazione scientifica e meccanismi a del lavoro
  Se divido il lavoro in una CATENA (fasi in sotto-fasi, ognuno a assegnato un produttore) ->
  montaggio e catena di assemblaggio:
• Realizzazione di grandi quantità di prodotti standardizzati
• Introduzione della catena di montaggio (implementate per la prima volta dalla ford)
  La produzione poteva essere accelerata se il processo di assemblaggio veniva suddivisa in parti più
  piccole in modo da poter utilizzare manodopera specializzata, ciò ha consentito di ridurre i costi di
  produzione e aumentare la produttività = nella prima fase per farlo la ford ha ridotto solo ford T nera
  opaca.
  Risultato:

> Riduzione dei tempi di produzione (messe sul mercato tante macchine)
> Aumento di produttività: riduzione costi (solo 200€ contro i 2000€ delle altre auto) e
aumento stipendi per gli operatori
> Gli stetti operatori acquistavo quelle auto
-> tanti prodotti a basso costo, nasce così la classe media

Modello Industriale fino agli anni '60

Domanda esuberante -> crescita di volumi -> crescita dimensionale delle imprese
Criteri di successo: fatturato, capacità produttiva. Servizio e qualità sono considerati aspetti
secondari

Modello Industriale a fine anni '60

Maggior competizione e conflittualità (anni di piombo = crisi energetica) + aumento costi materie
prime (crisi energetiche) -> contenimento dei costi produttivi OPPURE differenziazione per
rimanere competitivi
Poca domanda c'era crisi bisogna abbassare sempre più i costi
Lo sviluppo dei sistemi industriali nel '900 = anni '70
Viene introdotto il concetto di supermercato da parte della Toyota (Toyota production system ->
Lean production)Nel sistema Toyota la produzione dettata dalla domanda; io sono trainato dalla domanda del
cliente mentre con Taylor-Ford la produzione dettata dalla capacità e dalla disponibilità.
Per esempio, nelle fabbriche americane l'operatore era colui che seguiva le operazioni, nelle
fabbriche giapponesi che seguivano la Toyota production, l'operatore diventava centrale, bisognava
coinvolgerlo, molti suggerimenti possono venire da lui stesso. Coinvolgono gli esseri per spingersi
verso il miglioramento.
QUALITÀ = ridurre gli sprechi individuare difetti subito (controllo qualità continuo che evita il
propagarsi del difetto)

Modello Industriale degli anni '80

Efficientamento delle risorse -> investimenti in automazione + decisioni di Make or Buy per la
fornitura (outsourcing) e per focalizzarsi solo su risorse critiche
Criteri di successo:

1. (inizialmente) efficienza interna -> produttività
2. (successivamente) qualità e flessibilità
   a. Si alza l'automatizzazione e scendono i costi
   b. Ci si concentra su attività critiche

Modello Industriale a fine anni '80

Ridimensionamento dell'automazione, arriva l'informatica (anche in fabbrica)

Modello Industriale degli anni '90

Il modello industriale dagli anni'90 ha risentito di:

1. Tassi esplosivi di crescita della gamma di prodotti (mass customization)
   a. Automazione dei sistemi produttivi in termini di flessibilità (FMS)
   b. Modularizzazionedeiprodotti
2. Richiesta di incremento della velocità dei processi aziendali (supportata dalla tecnologia
   IT) -> sempre velocità per produrre e rispondere ai clienti
   a. Riduzione del Time To Market
   b. La diffusione dei principi del Lean Manufacturing
3. Internazionalizzazione e globalizzazione dei mercati di fornitura e vendita
   a. Dalla visione mono azienda
   alla logica dei network (SCM)
   -> Criteri di successo: reattività (riduzione
   del time-to-market), creazione di network
   (SCM)
   Così facendo si passa da mass-production
   (tanti prodotti tutti uguali) a mass-
   costumaization (tanti prodotti tutti diversi)

Cost Focus
Early Concepts
1776-1880
Labor Specialization
(Smith, Babbage)
Standardized Parts (Whitney)
Scientific Management Era
1880-1910
Gantt Charts (Gantt)
Motion & Time Studies
(Gilbreth)
Process Analysis (Taylor)
Queuing Theory (Erlang)
Mass Production Era
1910-1980
Moving Assembly Line
(Ford/Sorensen)
Statistical Sampling
(Shewhart)
Economic Order
Quantity (Harris)
Linear Programming
(Dantzig) PERT/CPM
(DuPont)
Material Requirements
Planning
PERSONALIBRASIONE
5
Customization Focus
Mass Customization Era
1995-2005
Globalization
Internet
Enterprise Resource Planning
Learning Organization
International Quality Standards
Finite Scheduling
Supply Chain Management
Agile Manufacturing
Quality Focus
Lean Production Era
1980-1995
Just-In-Time
Computer Aided Design
Electronic Data Interchange
Total Quality Management
Baldrige Award
Empowerment
Kanbans

Sviluppo dei Sistemi Industriali nel 2000

1. Riduzione ossessiva dei costi (focus principale)
2. Importanza delle relazioni con il cliente (customer service, co-creation, co-design) ->
   importante quanto coccolo il cliente
3. Fenomeno della servitizzazione = vivendo il prodotto e una serie di servizi attorno adesso poi
   ti vendo non più il prodotto ma l'utilizzo
4. Sistemi produttivi responsabili e sostenibili

> Criteri di successo: efficienza + qualità + flessibilità + livelli di servizio
Servitizzazione nei macchinari
agricoli
DA
Macchine agricole ...
(solo taltbuce)
Il trattare lo
tengo 10, ti vendo
1 servizi ma
faccio io
Con molti servizi a corredo (anche sottoforma di
pacchetti)
· Garanzia estesa
· Ricambi
· Assistenza
· Aggiornamenti software
· Formazione
· Controllo in remoto e analisi
dello sfruttamento del mezzo
I paradigmi produttivi si sono evoluti
Example: Manufacturing/Automobile
NUMGROSITA' por
TIPO all PRODOTTO
per model
e.g. VW Käfer
e.g. Porsche
configurator
Mass production
Customized
1980
2000+
1913
numero di prodotti e
volun per tipo di prodotto !
STIAMO TORNANDO
INDIETRO
Manual
production
»People can have the
Model T in any color - so
long as it's black.«
1850

Industria 4.0: Integrazione e Flessibilità

È la capacità di integrare in modo armonico nuove tecnologie digitali & nuovi approcci manageriali
con le tecnologie digitali e i metodi tradizionali di fare impresa, al fine di perseguire i livelli di
produttività e flessibilità richiesti dal mercato.

Tecnologie Abilitanti dell'Industria 4.0

1. Advanced manufacturing solutions = robot collaborativi interconnessi rapidamente
   programmabili
2. Additive manufacturing = stampanti in 3D connesse a software di sviluppo digitali
3. Augmented reality = in realtà aumentata a supporto dei processi produttivi
4. Simulation = simulazione tra macchine interconnesse per ottimizzare i processi
5. Horizontal/vertical integration = integrazione informazioni lungo la catena del valore
   dal fornitore al consumatore
6. Industrial internet = comunicazione multidirezionale tra processi produttivi e prodotti
7. Cloud = gestione di elevati quantità di dati su sistemi aperti
8. Cyber security = sicurezza durante le operazioni in rete e sui sistemi aperti
9. Big data e analytics = analisi di un'ampia base
   di dati per ottimizzare prodotti e processi
   produttivi (per fare previsioni su prestazioni,
   andamento del mercato, ecc.)

Una Rivoluzione non solo Tecnologica

1. sviluppo di competenze e organizzazione
2. Mappe per orientamento del cliente
3. Nuove tecnologie digitali
4. Sviluppo di propensione al rischio e nuovi
   monelli di business
   Elaborazione
   dati in tempo
   reale e
   simulazione
   Autonomia,
   efficienza e
   flessibilità
   dei
   macchinari
   Modularità
   dei prodotti
   Industria
   4.0
   Interfaccia
   Uomo-
   Macchina
   Virtualizzazio
   ne e
   integrazione
   dei processi
   Connettività
   estesa e
   mobile
   Product capacity
   1955
   mass production
   Globalization
   Regionalization
   Personalization
   Complexity
   trattori
   più é
   SERVIZI
   A
   servizi integrati di aratura semina e
   raccolta